Monoblock-Betonstationen: Störlichtbogen (IAC-AB), Lüftung und IEC 62271-202

Stahlbeton-Kompaktstationen mit Störlichtbogenqualifikation (IAC-AB 20 kA 1 s), thermischen Gehäuseklassen (Class 5-20) und natürlicher Konvektionskühlung.

1. Sicherheitsstandards für vorgefertigte Umspannwerke

Für vorgefertigte Umspannwerke aus Beton, in denen Mittelspannungsschaltanlagen, Verteiltransformatoren und Niederspannungsschalttafeln untergebracht sind, gilt IEC 62271-202:2022. Im Gegensatz zu vormontierten Stahlblechgehäusen verwenden Monoblock-Umspannwerke hochfesten Stahlbeton C35/45, der in einer einzigen monolithischen Form gegossen wird, wodurch Nahtlecks, strukturelle Verformungen und das Eindringen von Bodenfeuchtigkeit vermieden werden.

2. Störlichtbogenklassifizierung (IAC-AB) und thermische Schutzklasse

Technische Anforderung	Standardklasse	Verifizierung des physischen Designs
Interner Lichtbogenbetrieb	IAC-AB 20 kA 1 s	Widersteht internem Lichtbogenüberdruck ohne Türöffnung oder Projektilauswurf (A=autorisiertes Personal, B=allgemeine Öffentlichkeit)
Druckentlastungspfad	Kellerauspuff nach unten	Berstklappen leiten ionisierte Gase in das unterirdische Kabelbecken des Fundaments um
Wärmeschutzklasse	Klasse 5, 10, 15, 20	Δ T_enc definiert den Temperaturanstieg des Transformators im Gehäuse über die Umgebungsluft
Akustische Dämpfung	Geräuschreduzierung 10-15 dB(A)	Betonwandmasse (> 2200 kg/m³) dämpft 100/120 Hz magnetostriktives Kernbrummen

Das natürliche Kühl-Wärmegleichgewicht im Inneren des Gehäuses erfüllt:

V̇_air = (P_losses) / (c_p · ρ_air · Δ T_vent) [m³/s]

Wo:

P_losses = P₀ + P_k ist die Gesamtwärme, die vom Transformator, der MV-Schaltanlage und den LV-Sammelschienen abgegeben wird.
Δ T_vent ist der Temperaturunterschied über die Labyrinth-Lüftungslamellen.
Eine Leistungsreduzierung des Transformators muss angewendet werden, wenn die Gehäuseklasse die Klasse 10 (> 10 K Innenanstieg) überschreitet.

3. Schutzart (IP) und mechanische Festigkeit (IK)

Gemäß IEC 62271-202 muss die äußere Betonschale IP43D (oder IP54 für empfindliche elektronische RTUs) und IK10 mechanische Schlagfestigkeit bieten (20 Joules). Lüftungsschlitze verfügen über insektensichere Aluminiumgitter und Labyrinth-Leitbleche, die das Eindringen von horizontalem Schlagregen verhindern und gleichzeitig den konvektiven Kühlluftstrom aufrechterhalten.

4. Spezifikationsrichtlinien

Geben Sie IAC-AB mit Testzertifizierung sowohl für Betriebskorridore (begehbar) als auch für den Perimeterzugang (nicht begehbar) an.
Stellen Sie sicher, dass der Ölrückhaltesumpf unter dem Transformator für 100% des Transformatorflüssigkeitsvolumens plus Löschkiesschicht dimensioniert ist.
Überprüfen Sie die Wasserdichtigkeit des Betonfundaments gegen das Eindringen von Grundwasser (Wasserbeständigkeit ≥ 0.5 bar gemäß DIN 1048).
Mit integriertem Erdungsring zur Verbindung von Betonbewehrungsstäben, Transformatorkessel, Schaltanlagenrahmen und Türverbindungsbrücken.

*Referenz: IEC 62271-202:2022; IEC 60076-7:2018; DIN EN 62271-202; TS EN 62271-202.*